如果在太空中开枪,子弹可以飞多远?

吾姓陈名独秀是也


我们知道,物体总有保持原有运动状态不变的性质,原有运动状态包括静止或匀速运动状态,这就是惯性,它是物体的一种基本属性,任何物体在任何时候都具有惯性,在太空中开枪射出去的子弹当然也不例外。

在太空中开枪,子弹的速度从零开始做加速运动,速度会越来越快,离开枪膛时速度最高,由于在太空中没有阻力,所以子弹会一直匀速直线,这当然是理想状态,但实际上太空中有尘埃,会对子弹形成极其微弱的阻力,时间长了会使其速度慢慢变为减小,时间久了直到为零,子弹成为太空垃圾。

至于能否子弹会撞上太空垃圾,这只有理论的可能性,实际上太空十分空旷。另外,子弹被其他天体的引力捕获,这可能性也极低。最后,若在太空中开枪,子弹可以飞多远,这个没法估算,只能说很远很远很远。

太空中没有氧气,能否开枪成功另当别论。


震长

之前我已经回答过类似的问题了,可以去找找“太空中没有氧气,那普通手枪在太空开枪的话会怎么样?”这个问题。

在那个问题里面,我说了在太空中开枪与在地球上开枪的一些区别,比如说火焰的形状、射出子弹的速度等等,其实还是跟地球上有很大的差别的。但是上次没有说射出去的子弹是什么样的。

首先要说一个很简单的道理,一个运动的物体,如果没有阻力和障碍物的阻挡,那么它将一直运动下去。

那么子弹在太空里会遇到阻力和障碍物吗?答案是阻力是会遇到的,但是很大概率碰不上障碍物。

首先,由于宇宙中会有一些尘埃,子弹在飞过的时候不断与尘埃碰撞产生一些阻力,或者因为尘埃的粘连而增加子弹的质量、导致其速度变慢。虽然这些力是十分微小的,但是放在很长的时间尺度之下,还是很可观的,更何况本身子弹的速度不是特别快,应该在飞行一段时间之后子弹的速度就会降为零。

第二个,子弹会撞到障碍物吗?我们先要说一点,就是宇宙其实比我们想象的要空旷,比如说,有人估计过:

在线性尺寸上。恒星的平均距离就是太阳半径的1×10的8次方倍 一亿倍哦,听起来还好吧。一亿倍的三次方,就是10的24次方倍 你看,这就是【星系内部】恒星和周围空间的比较。

简单来说,就是恒星与很行之间的距离,大部分情况是大的可怕的,所以有什么物体沿着直线飞行,在相当长的一段时间内,这个物体都有非常大的概率碰不上障碍物。

当然,由于微小的引力的影响子弹可能会偏离其运行的轨道,但是基本上不会撞上行星或者恒星,而是在宇宙尘埃造成的阻力之下,逐渐的降低速度,最终变成宇宙中的一个相对于周围的物质静止的尘埃。

那么子弹飞行的距离大概有多远呢?我也不太会计算,希望有了解这一块的大神可以来补充一下。


SilentTurbine

在这里我转牛角尖一下讨论几种情况

如果是在地球附近的太空开枪,那么子弹很有可能会绕着地球做匀速圆周运动,在很多人看来子弹的速度是非常快的,但其实一般的手枪速度和音速差不多,速度在300-400米每秒,就算是狙击枪也顶多1000多米每秒,这样的速度和地球的同步卫星(约为7.9千米每秒)比起来小多了,你都很难想象同步卫星的线速度比狙击枪子弹速度都要快。这种情况下子弹会一直绕着地球运动,在这个过程中,可能会撞击到陨石尘埃或者太空垃圾而逐渐被消耗。

如果不是在地球附近开枪,那么子弹在真空的宇宙(宇宙其实每4立方米就含有1个质子)将不会受到任何阻力而一直运动下去,在这个过程中可能会撞击到别的星球,陨石,或者是被黑洞吸引等等情况,但是实际上我们的宇宙是非常空旷的。

宇宙起源于138亿年前的宇宙大爆炸,大约在5亿年后开始出现恒星,过了20亿年左右早期的星系就散布在了宇宙的各个区域,这批星系离我们太过遥远,观察到的亮度也十分黯淡。据外媒报道,美国密歇根州立大学的科学家发现我们的宇宙可能更加空旷浩瀚,计算机模拟结果表示,宇宙中的,星系比人类已知的要少十倍到一百倍,但需要明年NASA韦伯太空望远镜完成探测以后才能得出结论。

如果宇宙真的如此空旷,那么子弹发射以后最有可能就是不会撞上任何障碍物,一直沿着直线的轨迹向宇宙深处进发,究竟结果会如何也没有人知道,计算机也无法模拟真实的状况。考虑到子弹的速度太慢了,这样的问题也不太具有科研价值。


科学薛定谔的猫

回答是子弹在太空中可以飞无限远的人,请收起高中在“理想条件下”学习的物理吧。现实太复杂了。

我可以很负责的告诉你,飞不了太远。

没有阻力,不等于不受其他力,不等于飞直线。敢问人类所探知到的宇宙,有哪一寸空间是完全没有任何引力作用的?

那么当我们在太空开枪,子弹会怎么飞行呢?

举个例子,如果我们在某个轨道,爬出舱外向前开枪。(图是我P的请无视)子弹向前飞去,也只是相当于另一颗小卫星被打了出去,在最高点更高的轨道上环绕地球飞行。

如果我们在舱外向后开枪,那么子弹会怎么飞呢?在你开枪的视角看,子弹的确向后退去,离你越来越远。但是子弹还是和你在相同的方向环绕地球。只不过轨道最低点比你要低。也就是相对于我们参考的环绕轨道来说,子弹屁股朝前飞行。

假设我们在地球同步轨道,速度为3070米每秒,高度为35786km。而子弹的速度也就700米每秒左右。

我们极限一点假设这把枪老厉害了,向后开枪子弹的初速度相对发射者可以达到3000米每秒。那么这发子弹就会以3070-3000=70(m/s)的速度慢慢的坠向地球。当然,屁股朝前。

我画了个图,可以更直观的看:

而且有趣的是,子弹每绕轨道一圈,都会回到发射点,并且速度和发射时相同。

那么需要注意的是,会在某一圈,你会比向后打的那发子弹正好多绕一圈。你们的相对速度就是子弹的速度,你会看着这发向后打过去的子弹,从前面飞来击中你。

当然,也会在某一圈,你会比向前打的那发子弹多少绕一圈。向前打的子弹会从你后边飞过来击中你。

假设子弹在正确的轨道位置,可以达到第三宇宙,即大于16700米每秒以上,这发子弹可以飞出太阳系 。

但是,绝对不是直线!既然不是直线,最终还是要环绕某个天体运行的。所以子弹在太空绝对不是无限远的射程。

什么?子弹达到光速可以沿直线?

你先让“光”问问黑洞,它走直线行吗?

这是涉及的广义相对论了,光线在通过强引力场附近时会发生弯曲。

日食现象就是光会弯曲的一个例子:

人类太渺小,宇宙太浩瀚。


蛋壳科普

有不少人好奇,在太空中开枪子弹可以飞多远?想要知道这一问题的答案,我们肯定要先明白地球和太空子弹飞行环境的差别。

首先我们来看看地球,地球上有着稠密的大气,所以子弹出膛以后会因为强大的空气阻力或风力的影响,其速度会迅速降低,子弹飞3公里以后基本上就是靠惯性在向前运动了,杀伤力大大减弱,相当于强弩之末了。所以,地球上的子弹飞行距离因为空气阻力的原因,有一定的局限性,会一直减速,直到停止运动而落地。

而在太空中,太空中的空气密度小,真空度高,我们几乎可以排除空气阻力这一影响。所以,理论上根据牛顿第一定律说:任何物体在不受外力作用下,永远保持静止或直线运动状态。在不受太空中其他意外环境因素干扰的情况下,子弹可以飞很远很远,并且是按照一开始的速度,一直高速将其运动的状态保持下去,令大家觉得遥不可及的光年距离都是可能的。

除此之外,还存在另一种可能性,那就是子弹在运动过程中距离太空中其他大质量的恒星较近或者相遇,那么恒星的引力将会把子弹俘获,这个时候子弹有可能围绕恒星公转,也可能是落在恒星上。又或者我们假设一开始就是对着地球或者其他大质量恒星开枪的,那么子弹也会因为恒星的引力吸引,若是地球还要加上重力作用,使子弹速度越来越快,最终落在恒星上停止运动。


镁客网

大家好奇在太空中开枪会是什么样?下面宙姐以在国际空间站上开枪为例来分析——

国际空间站轨道是高度为360km,轨道倾角为51.6°的圆轨道。如果想象在空间站内部子弹的运动状态,我们还要考虑内部的空气阻力,以及穿透空间站舱体受到的阻力。为了简化起见,我们现在只分析宇航员在空间站外面开枪,子弹在外太空的运动情况。

首先我们遇到的问题可能是“太空中没有氧气,如何引爆子弹?”其实,手枪的火药里面有氧化剂,不需要外界的氧气,在真空状态下开枪毫无压力╮(╯▽╰)╭

这时,我们可以将手枪看成一个微小型的火箭,手枪的枪托为发射台。子弹从手枪中发射之后,进入太空运行。这里要考虑,子弹相对于空间站发射的运动方位。根据速度合成关系,顺着空间站轨道运行方向运动时,子弹的绝对运动速度最大,而逆着空间站轨道运行方向时,子弹的绝对运动速度最小。

大家可以再想象一下,在公交车上扔苹果。如果顺着公交车运动的方向扔,在地面上观察到的是苹果运动的绝对速度大,运动距离远。如果逆着公交车运动的方向扔,在地面上观察到的是苹果运动的绝对速度小,运动距离近。

我们说的这个绝对速度是在惯性空间中相对于地球球心的速度。知道这个绝对速度有什么意义呢? 知道这个速度,我们就可以计算子弹在惯性空间中的运动轨迹了。

我们知道,在惯性空间中,空间站绕着地球球心运动,他的运动轨道是高度为360km的圆轨道。如果宇航员使用的手枪是俄罗斯的TP-82。这把手枪的主要参数如下,这里的发射距离都是在地球上测得值。

我们假设宇航员发射的是5.45X39mm的枪弹。这个子弹在地面上的有效射程为200m,这里假设子弹没有受到空气阻力。假设射击高度为1.5m,为平均身高。

通过计算可以得到,子弹顺着空间站的运行轨道发射,它的运行轨道高度将变高,成为一个椭圆轨道。上图中黄色轨道为空间站运行的轨道,红色为顺行发射子弹运行的轨道。而子弹逆着空间站运行轨道发射时,它的运行轨道高度将变低,没有过多久就将坠落到地球上。图中的蓝色轨道就是逆着空间站发射的子弹的运行轨道。

从图中看出,子弹的发射威力还蛮大的,不可小觑哇。


ヾ( ̄▽ ̄)~以上~拿好不谢~


语宙

在太空中开枪,与在地球上开枪,差别是非常大的。

太空中没有空气阻力,理论上子弹可以飞很远,一般情况下,子弹飞1光年都是可能的。

而在地球上,因为有稠密的大气,所以子弹出膛以后的速度会迅速降低,子弹飞3公里以后基本上就是强弩之末了。

子弹受到的空气阻力的大小是与空气的密度成正比,与子弹的速度的平方成正比的。因此,如果我们知道空气的密度,就可以列一个微分方程,把子弹能飞多远给计算出来。

太空中如果存在其他的恒星,则恒星的引力会把子弹俘获,这个时候子弹有可能围绕恒星公转,也可能是掉到恒星上。因此,在这些特殊情况下,子弹肯定飞不远。

既然在太空中子弹飞得很远,那么在未来的太空战中,是不是可以用手枪呢?其实,也是可以的,因为在太空中,一般的飞船具有比子弹大的多的速度,所以如果你朝飞船迎面打出一个子弹,子弹相对于对方飞船的速度是巨大的,因此一旦撞上飞船,子弹很容易击穿敌方飞船的外壳。另一方面,在太空中,子弹是追不上飞船的,如果飞船在前面飞,你想从后面用手枪偷袭这个飞船,那么是不可能的,因为飞船的速度大于子弹,子弹是追不上飞船的。

从上面的情况里你也可以看出,在太空中,子弹的速度是很慢的。它能飞得远,完全是依靠惯性运动,主要的原因就在于太空中的空气密度极小,真空度很高。

在未来的太空战中,手枪会被淘汰,人们一般使用激光枪。


作家张轩中

我们先考虑一个问题:在有阻尼的空间中,一个物体能飞多远?

我们可以做一个不严格但定性的假设:碰到子弹的粒子,都是弹性碰撞,也就是说,相对于子弹来说,都以子弹的速度飞离。也就是说,每个粒子,都会获得1/2 m v^2的能量,其中,m是子弹的质量,而v是子弹当时的速度。假设子弹的横截面面积为S。那么,在dt的极短时间里,子弹速度可以看作不变,同时,有n*S*v*dt个粒子被击中,并获得能量。其中,n是粒子密度。

这样,子弹的能量就会损失1/2*(m*n * S * v)*v^2 * dt. 也就是说,可以列出微分方程:

取第二个根(第一个根的能量在增加,不符合实际),可以认为,子弹无法在有限时间内停止(因为在第二个根中,不论t取多么大的有限正值,其能量始终是正的)。但是这不要紧,其飞行距离仍然可能是有限的,也有可能是无限的,具体还是要看计算的结果。计算其飞行距离,有:

结果不收敛。也就是说,在不考虑恒星引力的情况下,子弹原则上可以一直飞行,而且距离可以无限远。当然,这时理想情况,如果存在恒星或其他行星,则问题就大为不同,很可能子弹就会被其引力所俘获,从而限制在一定范围之内。说到这里,就需要考虑「逃逸速度」了。其实一般的子弹是无法离开地球的,即使在太空射击也是很难的,因为其速度一般只有一两倍音速,相对于逃逸速度来说,还是太小。


章彦博


1、 绝大多数的枪支都能在太空中射击,真空不会造成多大的影响。

2、枪支的类型不一样,子弹的出膛初始速度也不一样,如手枪的子弹初始速度为500米/秒 左右,狙击枪子弹初始速度要高一点,可能达到每秒一千米以上。

答案是:“如果在太空中开枪,因为空气阻力为零,在真空和没有重力的影响下,子弹会沿着极稳定的直线弹道向前飞行,飞行过程中不会减速,而且速度会维持在子弹出膛那一刻的初始速度保持不变,就是说子弹初始速度是500米每秒,它就在太空中维持稳定的500米每秒的速度,1000米初始速度就会维持1000米”



但是这里面满足几个条件才可以保持子弹维持初始速度的永远向前飞行。

1、必须在远离地球36000公里以外的地方开枪,他是地球同步轨道的远点距离。低于此距离会被地球重力捕获,使子弹成为与地球同步运行的卫星。


2、没有在飞行途中碰到黑洞、大质量天体。遇到了可能会被其通过重力吸引并捕获子弹,如果碰到黑洞就会掉进黑洞,并永远的变成不可观察的状态。如果碰到大质量天体就会被该天体重力捕获为绕是旋转运行形态,就想它的一个小卫星一样。

但是,这个但是是重点,虽然我们知道宇宙中各种星系密布,感觉宇宙空间是密密麻麻的,但是如果从大尺度观察宇宙,实际上太空是十分空旷的,各种天体的距离可以说离得非常之远,所以子弹在恒速飞行中碰到别的物体的可能性为零,这样看来你如果在地球同步轨道之外来一枪的话,子弹将永恒的飞行下去,直到宇宙的终结。

那么打出子弹后,我们再来算一算它能飞到我们已知的可观察的什么地方

1、保持初始速度1000米的情况下,子弹将在190亿年后飞出太阳系。

2、银河系大概是10万光年,飞出银河系大概要190亿年×10万年后才能实现。


一墨一帆

第一部分@科学现象篇:

记得看过一部美国科幻片,讲述的是一个人在太空中用枪射击飞船!如果当飞船和人射出的子弹方向相反而且又是在一条线上的话,那么是可以击穿这艘飞船的,因为飞船和子弹的速度都很快,无论哪一方对于对方而言速度都是巨大的!反过来,这个人射出子弹想要去追对方的飞船,那么这也是不可能的,因为飞船的速度可能要比子弹快得多,而且非常还可以任意改变方向!



第二部分@科学疑惑篇:

在地球上开一枪为什么会停下来?在太空中开枪呢?会一直飞还是也会停下来呢?有科学依据吗?



第三部分@科学解疑篇:

我们都知道在地球上,因为有空气阻力的缘故,所以射出的子弹的速度会很快就慢下来,然后落下!最远也就可能飞行3公里左右了!因为子弹所受到的空气阻力的大小和空气的密度是成正比的,和子弹的速度的平方成正比!所以这样一来我们是可以算出在地球上子弹飞行的最远距离的!

但是,现在问题是在太空中射出一颗子弹,那么这就涉及到太空中的阻力了!太空中阻力很小很小,为什么说很小很小呢?因为虽然不存在空气的说法,但是有细小的太空微粒啊,比如尘埃等等,子弹与之摩擦还是会降低一些速度的!但是唯一不同的是飞行时间可以维持非常的久,如果附近没有其它天体的话就不会被天体的吸引力给俘获,从而落到其内部!当然,这种被俘获的机率也是很小很小的,因为浩瀚宇宙,天体再大也足够让他们相距上千万公里都不止!所以,子弹会一直飞行,很久之后会停下来,然后漂浮相对静止的在宇宙中!至于能飞多远,这个真的很不会算,也很难算出来!所以只能说很远很远,远的你不敢想象!



第四部分@科学科普篇:

外太空没有空气,更没有风的存在!连声音都无法传播!1957年人造地球卫星发射成功;1961年载人卫星绕地球飞行;1962年发射金星探测器;1966年飞行器在月球表面软着陆成功;1969年宇航员登上月球;1972年飞行器在金星软着陆;1975年带生物的飞行器在火星软着陆;1977年飞行器飞掠过木星上空,然后之后飞离了太阳系!